[实用新型]基于海洋石油立柱式平台原理的环保型高抗拔力吸力锚

说明书

技术领域

基于海洋石油立柱式平台原理的环保型高抗拔力吸力锚，是一种解决水下工程需提供高抗拔力的新型锚，属海洋工程领域。

背景技术

自沉式锚桩基础简称吸力锚，是应用海洋工程公知技术的新型锚，该技术早在60年代就有文献提出讨论，70年代后期进入小尺度和大尺度试验，1980年国外SBM公司首例用于油田系泊系统，80年代国内天津大学等单位对本技术研究亦取得很大成果，并逐渐应用于国内海洋石油开发。该锚原理是锚体如倒扣的箱体，开口一面沉放水底后，通过上盖预埋通气管，对箱体排气减压以造成压差，使锚体克服土的阻力贯入至设计标高。由于锚体克服土的阻力的贯穿力，取决于锚体自重加箱体排气减压造成的压差，所以在浅水区这种压差会显得不足，目前大多数吸力锚方案，都在锚体顶面加钢筋混凝土压载，由本人研发的专利”带水力冲刷助沉及加固地基设置的水下杯形基础”专利号ZL 2010 2 0276443.0提出了桩前端增设水力喷射系统，通过水力冲刷减小土的阻力，从而实现助沉，在海床土质不良时，用同一系统喷水下专用砂浆，或水下专用水泥粉方法，则可以达到加固地基目的。该综合措施为吸力锚的深入应用扫清了障碍。

鉴于我国基建规模大，每年都制造了大量建筑垃圾，据国家住建权威部门研究报告，每万平方米拆除的旧建筑，将产生7000至12000吨建筑垃圾。我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30％至40％，每年产生新建筑垃圾4亿吨。这些垃圾的运输、处理和存放，都会对当地环境造成影响，用建筑垃圾代替锚体顶面加钢筋混凝土压载，不但经济上可行，也有利于科学合理地利用建筑垃圾，减少填埋的压力，因为建筑垃圾是不能焚烧清除的。

为了降低海上工程投资，首要方法是降低海上安装作业费用，人们乐以采用吸力锚，是因为它具有自浮，自沉，自安装优点，自浮是靠充气排出锚体水体令其浮起，但不宜长途浮运，也不适用于有波浪海况，实际运作中均需加辅助浮筒以防不测。为了使吸力锚真正做到具有自浮，自沉，自安装优点，并且能垂直可控地下潜，这个目标有赖于本人研发的另一个己获受权的专利”气囊调节浮力可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱”(专利号201320623481.2)，和另一个专利“深水系泊柱”(专利号：ZL2013 2 0616701.9)，均提出了基于海洋石油立柱式平台理念的浮力柱慨念，即密闭的柱状浮体一端为浮力舱，一端为压载舱，在水中它会无条件平衡，即不论入水角度如何，都会自行回复到浮力舱在上，压载舱在下的垂直立于水中状态，通过注水减少其浮力，就可垂直可控地下潜。

因此，合理地组合这些专利，就可让桩下潜可控并具有高抗拔力，同时将压载设计为装填建筑垃圾，这就实现了环保目的。

参考专利文献

[1]”气囊调节浮力可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱”专利号201320623481.2发明人：古国维 专利权人：古国维

[2]“深水系泊柱”专利号ZL2013 2 0616701.9发明人：古国维 专利权人：古国维

发明内容

本专利采用前述旳己获受权的专利”气囊调节浮力可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱”(专利号201320623481.2)，及所提出的基于海洋石油立柱式平台理念的浮力柱慨念，即密闭的柱状浮体一端为浮力舱，一端为压载舱，在水中它会无条件平衡，即不论入水角度如何，都会自行回复到浮力舱在上，压载舱在下的垂直立于水中状态，对密闭的柱状浮体的浮力舱注水，便可让柱体平稳地下潜立于海床，另外采用专利“带水力冲刷助沉及加固地基设置的水下杯形基础”(专利号：ZL20102276443.0)中介绍的技术方案，増设水力冲刷助沉系统，解决浅水区水压不足，吸力锚下潜困难的难题，必要时用冲刷助沉管系回注砂浆加固地基，同时鉴于我国基建规模大，每年都制造了大量建筑垃圾，这些垃圾的运输、处理和存放，都会对当地环境造成影响，用建筑垃圾作压载，不但经济上可行，也有利于科学合理地利用建筑垃圾，减少填埋的压力，因此，本专利的技术方案是：

1.钢或钢筋混凝土方形或圆形柱中间设隔板，上舱室盖板为可开启式结构，下舱室壁板前端装环形喷管，顶面装设连通到上舱室顶的排泥管阀，及通到上舱室顶的喷水管，钢结构吸力錨还悬挂压载重块，悬挂压载重块对钢制錨体是必不可缺的，但对钢筋混凝土錨体则可取消。

2.下舱室顶面预埋排泥管接软管至水泵，水深在自吸式泵最大吸程内，可将软管接至辅助船水泵抽吸，否则要接至水下潜水泵抽吸，下舱室的泥浆抽吸，造成内外的压差，这就是典型的吸力锚作业模式。